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数学 高校生

組(a1 a2 a3)と組み合わせ(a1 a2 a3)は一対一対応 の一対一対応とはどのような意味ですか? 詳しく教えてくださいお願いします。

ステージ2 典型手法編 場合の数 前 ITEM で見たように,順列の方が順序を のがふつうです.しかし、条件として順序が指定されている場合には, きます. ここが ツボ! 順序が指定されているなら、「順列」の代わりに「組合せ」を参」 例題20A サイコロを3回投げるとき, 出た目を順に a1,a2,a3 と する. a <az<α3 を満たす組 (a1,a2, α3) の個数を求めよ. 着眼1 第何回の目であるかに応じて au, 42, 43 と名前が付けられていますから、 ○○を区別 ? ろん出た目の順番を区別して考えます. 「組」とは順序を考えたものですから、たとえば (2,3,5)(2,5,3) を異なるものとして数えるべきなのですが,本間では a1,a2, α3 の大小関係が指定 れているため,(2,5,3) などはカウントしません。つまり どの3種類の目が出るか が決まれば,組(a1,a2, α3) も自動的に決まってしまうのです. [解答 a <az<αのとき 6C3= 順列 よって求める場合の数は、サイコロの目 : 1,2,3,4,56から異なる3個の目を選ぶ 組合せを考えて α3)」と「組合せ {a1,a2,a3}」は1対1対応. 「組(a1,a2, 6・5・4=20(通り). 3.2 事情が変わ 解説本来「組合せ {a1,a2,a3) (a1,a2,a3 は全て相異なる)」1つから作られる 「組 (a1,a2, as)」の個数は,3!=6通り)です。つまり「組合せ」と「組」の対応関係は 1:6 ですね.しかし本問では大小関係 「a <az<as」により1:1の対応となります. 組合せ 順序指定なら 1対1 順列 12, 43} は同じものを含む ことが許されるため, やや難しくなり,重複組合せ( ITEM24, ITEM39) を考える ことになります. 参考1 本間の条件が a≦a≦as となった場合, 組合せ {a1,a2, internet の8文字を並べるとき, 3つの母音iee が 例題20B この順に並ぶものは何通りか? 着眼2] 前問において「大小関係α <az<a」が決まって やって みよう1

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数学 高校生

うかる確率の問題なのですが集合の概念を使う必要があるのでしょうか?またなぜ私の解答は間違っているのでしょうか?

高の歩動の指対試こな 2 対 め ① Z ステージ3 入試実戦編 場合の数 本ITEM からは, 「法則」 の活用がメインとなります。 まずは, 「含む」とか「ある か、一見明確な表現について考えます. ここが 「含む」=「少なくとも1つある」 →補集合を利用 6/3× 桁の自然数を作 例題33 1,2,3,4,5の5種類の数字を並べて n るとき、次の問いに禁えば何があるかじ数字を繰り返し用いてもよいとす。 (1) (2) 数字 1,2をどちらも含む自然数は何個あるか. 着眼) (3) 数字 1,2,3を全て含む自然数は何個あるか. 2/16 (2)(3)×カルノ回使う必等以 (1) 含まれる数字1の個数は, 次のうちどれかです。 全体像を視 0 1,2, 3...,n 求めやすい 求めたい olan i これを見れば、問われている 「1を含む」には多くの場合があって面倒であり, 含まない」の方が考えやすいことが一目瞭然」 ここは「補集合」 を活用しましょう。 (2) (1) で得た着眼をもとに, 「包除原理」 を適用しましょう. 2つの集合A,Bが関 する問題ですから,「カルノー図」を用いて視覚化します。 (3) こちらは3つの集合 4, B, C ですから「包除原理」+「ベン図」で.ただし... 解答作られる自然数の総数は5.… (*) (右図参照)1桁目 2桁目 また,それらから作られる3つの集合||||| A: 「1を含む」, B: 「2を含む」 C: 「3を含む」 1 を考える. 2 (1) Aの補集合は A: 「1を含まない」, i.e. 「n 桁が全て 2, 3, 4, 5」. : n(A)=4". ○これと (*) より 求める個数は n(A)=5"-n(A)=5"-4". (2) 求める個数はn (A∩B) である. ○B: 「2を含まない」, i.e. 「n 桁が全て 1,3,4,5」, ANB: 「1,2を含まない」 i.e. 「n桁が全て 3, 4, 5」. .. n(A∩B)=3". ○これらと (*) より 求める個数は n(A∩B)=5"-(4"+4-3") …① =5"-2.4"+3". 91 CHIRUPA 求めたい A A カルノー図で B 3 ¥ 5 B ・求めやすい (③3) ○求める個数は(A∩BC)である。 (2)までと同様にして n(A)=n(B)=n(C)=4". n(ANB)=n(BNC)=n(CNA)=3", ANBOT: 「1,2,3を含まない」 ie. 「n 桁が全て 4.5」 .. n(ANBNC)=2". これらと①より、求める個数は 。 n(ANBNC)=5n-(4+4+4"-3"-3"-3"+2") - 解説 ① ② で用いた公式を集合記号を用いて書くと、次のようになります。 (作られる 自然数全体の集合を表します. ① :n(A∩B)=n(Un (A∩B)- =n(U) -n (AUB) 除原理 . ド・モルガンの法則 ② : n (ANBNC) =n(U) -n (ANBNC)- 確率では事象 (U)-{n(A)+n (B)-n (A∩B)). =n(U)-n(AUBUC)L =n(U)-{n(A) + n(B)+n(C) ド モルガンの法則 ラ包除原理 -n(ANB)-n(BNC)-n(CNA)+ n(ANBNC)). ①ならまだしも,②をマジメに書くとそれだけで疲れちゃいますから、解答のよう にイキナリ数値を書きましょう. そもそも、 上記等式を“公式”として覚えて使ってい るというより, (2) のカルノー図や (3) のベン図を見ながら個数を過不足なく数えてい 注意1 ITEM 22 でも書いたように、ベン図を用いる際には、“本質的な集合”, つま るという感覚でいて欲しいものです。 り個数を求めやすい集合が輪の内側になるように描かなければなりません。 本間で求 めやすいのはA,B,C の方ですね。なので解答のような描き方になったわけです。 重要 再確認しておきましょう. ベン図を書く人にも工夫 集合の名称 2つの集合絡んだら, 名前を付けてカルノー図 3つの事象ではベン図.ただし輪の内側が求めやすいように. 注意2 本間では ITEM 6 注意でお見せした“主役脇役ダブルカウント”という有名な誤答 をする人が多いので注意すること. A TAATETER. ステージ3 入試実戦編 場合の数 95 → 5.19 類題 33 8/3× 100から999の3桁の整数の中で、 3つの位の中に2の倍数と3の倍数の両方を含むもの の数を求めよ.0=20より0は2の倍数同様に,0は3の倍数) ( 解答解答編p.11)

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数学 高校生

場合の数の問題です 右上の書き出しの法則がわかりません 2mがなぜ出てくるのか

よくわけつた度チェッ (相互関係3) 「ボールと箱」の最終回です. 前回までと違い, 区別のないボールを箱に入れます ) {a, a, a} →1通り, ○○を区別2 i){a, a, b}→3通り,(a, b, cは相異なる) i) {a, b, c}→ 3! 通り、メ-1 -3mm) o「題意の入れ方」x通りのうち,i)のタイプは (2m, 2m, 2m} の1通り. また,i)のタイプは, 右の3m 通り. 0 ンドっ6m-2 {0, 0, 6m} {1, 1, 6m-2} (2, 2, 6m-4} kキコルベク ら、ITEM 24, 25の「○をで仕切る」考え方がベースになります。 SKS3m ここが ボ 同じボールで同じ個数なら, 同じもの 0:(2m-1,2m-1,2m+2} {2m+1,2m+1,2m-2} oこれと(1)より 1-1+3m-3+(x-1-3m)·3!=(3m+1)(6m+1). 例題44 3つの箱に入れる方法について考える。ただし, 空の箱があってもよいとも m は正の整数とする. 区別のつかない 6m個のボールを {3m, 3m, 0} やって みよう 外t1-1 解説前回の例題43) (2) では, 空箱2つの区別がつかないことから枝分かれが均等でな くなることを体験しました.ボールに区別がない本間では, 個数が等しければ区別が つかなくなりますから, 前記の状況がもっと頻繁に起こることになります。 . x=3m'+3m+1. る。 (1) 箱を区別するとき, 入れ方は何通りか. (2) 箱を区別しないとき,入れ方は何通りか. 道)のタイプを数えるとき,①の後(2m, 2m, 2m}も数えてしまうと,i)タイプを モレなく 方針)例によって条件の視覚化から. ダブって数えたことになりますよ! ダブりなく 開本る 6m個 参考)本書で扱った「ボールと箱」の問題8タイプの一覧です。 6m個 n ○をで仕切る タイプの問題 123 空箱O.K. の方は 「重複順列」 C (2) L A B A B C A B C 空箱 OK:例題44) (1), 例題24 1],例題25 (空箱OK) 3[2] (空箱OK) 空箱 OK:例題43) (1), 類題 ボールを区別しないので, 各箱に入るボールの個数だけを考えます。 (1)(例題24)の「○をで仕切る」そのものですね. (2) ここでも(2) から (1)への対応を考えますが,枝分かれが均等でなかった 例 (2) から,さらにボールの区別が取り払われたのですから, より一層注意が必要です。 解答 (1)「題意の入れ方」と「6m個の○を2本ので仕切る方(例) 法」とは1対1対応. よって求める場合の数は 空箱 NG:例題42) (1) 空箱 NG:類題 44 123 n 空箱 OK:例題43 (2) 空箱OK:例題44) (2), 類題 1[1] 、空箱 NG:例題42) (2) (個数指定: 例題26)) :空箱 NG: 類題 44 [2], 例題1) ○○ 一_○.. o|00 A3個 B6m-5個 C2個 (6m+2)(6m+1) 6m+2C2= 2 対応関係を視 A BC) {2m, 2m, 2m} (2m, 2m, 2m) 箱を区別しない 箱を区別する AB C i) ABC (0, 2, 6m-2) (0, 6m-2,10 {1, 1, 6m-2} 類題 44 (6m-2, 1, 1) {0,2, 6m-2} | mは正の整数とする. 区別のつかない6m個のボールを3つの箱に入 箱を区別しない 箱を区別する (6m-2, 2,0) 箱を区別しない 箱を区別する れる方法について考える. ただし, 空の箱があってはならないとする. 11箱を区別するとき,入れ方は何通りか. 2] 箱を区別しない) ○各箱に入るボールの個数の組合せは,上のように分類され,それぞれに対士る (1)の入れ方の数は次のとおり. ステージ3 入試実戦編 場合の数

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